從事鈦金屬生產制造的人知道，1940年盧森堡科學家“WJ克勞爾”發明鎂熱還原法制取海綿鈦后，近80余年來，克勞爾生產流程：鈦礦--電爐熔煉生產高鈦渣--氯化生產四氯化鈦--鎂還原+蒸餾生產海綿鈦的工藝路線被廣泛應用。克勞爾法生產海綿鈦的鎂還原蒸餾法是一個高能耗、高二氧化碳排放的過程。多年來人們一直在研究探索一種更好的新工藝，以降低能耗、降低碳排放、低成本的海綿鈦生產新工藝。科學家在鈦冶煉領域進行了許多新的工藝方法嘗試，但都沒能有效的解決鈦原料生產中的高能耗、高污染、高成本等實際問題，目前還沒有一種新的鈦金屬冶煉新技術得到有效的推廣應用。

　　電解沉積樹枝狀鈦晶

　　近期，據報道，美國Universal Achemetal Titanium(UAT)與東邦鈦公司（Toho Titanium）合作，通過新的工藝技術方法，避免了在鈦礦提煉反應時的碳元素加入，來解決工藝制取過程中溫室氣體二氧化碳的排出，探索出一種新的鈦冶煉提取方法，即將帶來鈦原料制取技術的新突破，有望實現商業化應用。

　　克勞爾法（Kroll）鈦金屬提取法，是將粉末狀鈦礦（Ti02）置于熔煉爐中，注入氯氣和還原劑煤焦，加熱到1000℃左右實現化學反應，來制取液態四氯化鈦，反應產生大量的二氧化碳氣體。這種工藝方法生產一噸金屬鈦會產生大約10噸二氧碳氣體，在鎂還原蒸餾工序，將消耗掉大量的電能，生產一噸海綿鈦大約需要消耗2～3萬度電，并且蒸餾還原過程中鈦金屬中的雜質去除難度也非同一般，這就造成了海綿鈦生產的高污染、高能耗、高成本等諸多弊端。

　　UAT公司研究的鈦冶煉提取新工藝技術方法，是在粉末狀鈦礦（Ti02）中添加氟化鈣和鋁，混合物在冶煉爐中發生劇烈的鋁熱還原反應，燃燒反應后的氧化鋁和氟化鈣易于分離，再采用電解法將金屬鈦溶入電解液中，之后在電極表面形成固態的樹枝狀鈦金屬沉積物，經水洗或真空分離得到金屬鈦。此方法制取的鈦金屬雜質含量低，比克勞爾法的去除雜質效果好。這個工藝技術流程中沒有碳元素的參與，解決了生產過程中二氧化碳的大量排放，工藝方法更加環保，此工藝流程的耗電量也比克勞爾法降低70%左右。生產中電解沉積制取的鈦金屬，可直接用于制取鈦粉或用作生產纖維燒結多孔薄板等。新的工藝技術有效地解決了鈦金屬原料制取中的高能耗、高污染，并能獲得純度更高、成本更低的鈦金屬原材料。

　　在實驗室研究的基礎上，2021年日本東邦鈦公司為這項新的提取技術建設了中試車間，包括不同型號的大小電解沉積槽等，并在試生產試驗中優化改進了電解提純工藝，成功批量化生產出比克勞爾法純度更高、氧含量更低的鈦金屬，這為新技術的商業化應用邁出成功的第一步。